A széntartalom elsődleges tényező a keménység, az erősség és a kopásállóság meghatározásában szerszám acél kerek rudak - A magasabb széntartalmú szerszámcélok, jellemzően 0,5% és 1,5%, nehezebbek és kopásállóak, így ideálisak a vágószerszámokhoz, formákhoz és meghalásokhoz. A magas szén-dioxid-kibocsátású acélokat, mint például a D2 és az O1, széles körben használják a hideg munkaviszonyokhoz, ahol a keménység kiemelkedően fontos. A szén-dioxid-tartalom növekedése azonban csökkentett szilárdsághoz vezethet, ami az alacsonyabb szén-dioxid-kibocsátású acélokat megfelelőbbé teszi a halál vagy a sajtószerszámok kovácsolására, ahol az ütközés ellenállás sokkal fontosabb, mint a keménység. Például az S7 szerszám acélt gyakran használják olyan eszközökhöz, amelyeknek ellenállniuk kell a nehéz hatásoknak.
A króm egy kritikus ötvöző elem, amely javítja a szerszám acél kerek rudak keménységét, kopásállóságát és korrózióállóságát. Ezenkívül javítja az acél edzhetőségét, biztosítva az anyag egységes keménységét a hőkezelés során. A magasabb krómtartalommal rendelkező szerszámcélok, például a D2 (hideg munkavégzés acél) és a H13 (Hot Work Tool Steel) kiválóan ellenállnak az oxidációnak és a korróziónak, így alkalmassá teszik azokat a hideg formázási és penészkészítési alkalmazásokra. A króm jelenléte javítja a termikus fáradtság -ellenállást is, ami elengedhetetlen az olyan eszközök számára, amelyek ingadozó hőmérsékleteknek vannak kitéve a műveletek, például öntés vagy kovácsolás során.
A molibdén javítja a magas hőmérsékleti szilárdságot, a kopásállóságot és a szerszám acél megkeményedését. Az acél szerkezetének megemelkedett hőmérsékleten történő stabilizálásával a molibdén biztosítja, hogy az anyag megőrizze erejét és szilárdságát, még szélsőséges hőn is. Ez az ingatlan a molibdénben gazdag szerszámcélkutyákhoz, mint például a H11 és a H13, ideális a szerszámok és kovácsolási szerszámokhoz, ahol magas hőmérsékleteknek és stressznek vannak kitéve. A molibdén növeli a termikus fáradtság elleni ellenállást is, ami elősegíti a repedés vagy a deformációt ingadozó hőviszonyok mellett. Ennek eredményeként ez egy alapvető elem a forró munkaszerszám -acélokban, amelyeket öntödikhez és fémmegmunkálási műveletekhez használnak.
A vanádium hozzájárul a javított szilárdsághoz, kopásállósághoz és a szerszámcélok szilárdságához. Finomítja az acél gabonaszerkezetét, nehezebbé és ellenállóbbá teszi nehéz terhelések vagy nagysebességű műveletek mellett. A vanádium-tartalmú szerszámcélokat, például az M2-t (nagysebességű acél) általában vágószerszámokhoz, gyakorlatokhoz és maróvágókhoz használják, mivel a nagysebességű megmunkálás során a szélesség visszatartását és a nagy teljesítményt tartják fenn. A vanádium javítja a szerszámcélok hőállóságát is, lehetővé téve számukra, hogy ellenálljanak a nagy teljesítményű alkalmazásokban tapasztalt megnövekedett hőmérsékleteknek, mint például a fémvágás és az őrlés.
A nikkel javítja a szilárdságot és a rugalmasságot, lehetővé téve a szerszám acéljának, hogy felszívja az ütéseket és ellenálljon a repedésnek. Fokozza a korrózióállóságot is, amely előnyös a nedvesség vagy vegyi anyagoknak kitett szerszámokhoz. A magasabb nikkel -tartalommal rendelkező szerszámcélokat, például az S7 -et, általában használják a sokk -ellenállást igénylő alkalmazásokban és annak képességét, hogy a nehézségeket meghibásodás nélkül ellenállják. Ezek a jellemzők a nikkel-ötvözetű szerszámcélkötőként ideálisak sajtószerszámokhoz, kalapácsokhoz, ütésekhez és más dinamikus betöltésnek és sokknak kitett egyéb eszközökhöz.
A szerszámcélokhoz volfrámot adnak a magas hőmérsékleti szilárdság, a keménység és a kopásállóság növelése érdekében. Javítja a szerszám acél képességét, hogy megnövekedett hőmérsékleten fenntartsa a teljesítményt, ami elengedhetetlen a nagysebességű vágáshoz és az őrléshez. A szerszám acélokat volfrámmal, például a T1-et (nagysebességű acél) használják a megmunkáló szerszámokban, ahol a gyors vágás jelentős hőt generál. A volfrám növeli a kopás és a kopás ellenállását is, ideális ezáltal a folyamatos, nagysebességű érintkezőkkel rendelkező alkalmazásokhoz használt szerszámokhoz, mint például a gyakorlatok és a fűrészpengék.
